夏季东海微表层与下层海水营养盐的分布特征研究

于2014年5月15日—6月13日对东海海水营养盐(DIN(溶解无机氮)、SiO_3~(2-)-Si、PO_4~(3-)-P)的水平和垂直分布进行了调查分析,并讨论了其影响因素。结果表明,在研究区域,无论是微表层还是表层,海水营养盐受陆地径流的影响近岸浓度较高。受黑潮次表层水涌升的影响,远海部分站位营养盐出现高值;受陆地径流的影响,长江口断面表层营养盐浓度自西向东递减,底层可能受有机质分解及富含营养盐沉积岩的溶解影响导致营养盐浓度较高。不同营养盐在微表层的富集因子计算结果表明,除PO_4~(3-)-P外,微表层对SiO_3~(2-)-Si、NO_2~--N、NO_3~--N、NH_4~+-N和DIN都产生明显的富集作用,富集因子中位数介于1.05~1.19之间。DH2-1站位的营养盐周日变化结果表明,藻类通过光合作用使得NH_4~+-N、PO_4~(3-)-P、SiO_3~(2-)-Si浓度降低,NH_4~+-N的光化学氧化和硝化作用使NO_2~--N与NO_3~--N浓度变高;DIN中NH_4~+-N对控制藻类细胞丰度起着重要作用。     

长江口营养盐结构特征及其对浮游植物的限制

根据2013年5月、11月两个航次的调查资料,分析了长江口营养盐浓度及其结构的分布变化,并探讨了营养盐对浮游植物的限制情况。长江口营养盐分布存在季节差异:口门外NO3-N、NO2-N浓度均为春季高秋季低,PO34-P、3SiO2-Si、NH4-N浓度则秋季高春季低,口门内除NO2-N外,NO3-N、PO34-P、SiO23-Si、NH4-N浓度均为秋季高于春季。NO3-N、PO34-P、SiO23-Si浓度从近岸向外海逐渐降低,NO2-N、NH4-N浓度分布规律不明显。NO3-N是DIN的主要存在形态,其占DIN的比例为春季95%、秋季83%。春季、秋季DIN/P均高于16,表现出长江口过量的DIN输入,春季Si/DIN基本小于1,秋季Si/DIN大于1。春季由于硅藻的局部生长使DIN/P异常升高、Si/DIN异常降低,秋季西北部海区受苏北沿岸流影响,呈低DIN/P值和高Si/DIN值分布。受含过量DIN、SiO23-Si的长江冲淡水的影响,春、秋季均表现为PO34-P潜在相对限制。春季由于浮游植物的大量吸收,局部出现PO34-P、SiO23-Si的绝对限制。当同时考虑绝对限制和潜在相对限制时,春季15.38%的站位受PO34-P限制,限制情况较上世纪90年代更为突出。     

2014年山东近岸海域海水氮磷营养盐含量特征及富营养化评价

本文依据2014年山东近岸海域海水春夏秋三个航次的营养盐监测数据,采用单因子指数、富营养化指数和潜在性富营养化评价等3种方法分析和评价了山东近岸海域的海水营养盐含量特征和富营养化时空变化特征。结果表明,调查海域的DIN和PO_4-P含量劣于第四类海水水质标准的站次比例分别为7.1%和0.5%,各营养盐空间分布离散程度较大,总体趋势为山东北部海域的含量高于南部。NO_3-N是DIN的主要存在形式,春夏秋三个季节DIN、PO_4-P和SiO_3-Si的含量变化基本呈春季至夏季降低、而后秋季再升高的趋势。调查海域呈富营养化(E≥1)的站次占总监测站次的14%,83.3%的站次的N/P30,氮磷营养盐结构失衡,磷限制为山东近岸海域营养盐结构的主要特征。应加强富营养化海域监测,特别关注营养盐严重失衡区域。     

长江口水域营养盐时空分布及其迁移过程

根据2014年长江口水域4个季节航次水体中五项营养盐(硝酸盐_-N、亚硝酸盐NO_2-N、铵盐NH4-N、磷酸盐PO_4-P和硅酸盐SiO_3-Si)的调查数据,解析长江口水域营养盐的时空分布特征,结合盐度(S)、溶解氧(DO)、温度(T)、悬浮体(SPM)和叶绿素a等环境参数,探究其迁移过程的分布行为。结果表明:NO_3-N、SiO_3-Si和PO_4-P在长江口水域的时空分布主要受长江陆源输入的影响,随长江冲淡水扩展范围的季节变化而变化,除冬季外,在122°20′E以东,主要受到温盐跃层的影响,其在31°N断面出现明显的分层现象,冬季水体垂直混合均匀,其垂直分布较为均匀。春季长江陆源输入较高浓度的NO_3-N,40μmol/L的NO_3-N随长江冲淡水向东北方向最远扩展到123°E,垂直方向上扩展至水深10 m,而秋季长江陆源输入较高浓度的SiO_3-Si和PO_4-P,其浓度分别为40μmol/L和0.6μmol/L的等值线分别向东最远扩展到123°E、123°20′E和水深20 m、50 m。受到生物吸收,硝化作用等因素影响,NO_2-N和NH_4-N的时空分布比较复杂,季节分布规律不明显,而冬季自口门向外海浓度逐渐降低,且垂直分布也相较均匀。通过盐度这一保守性指标引入理论稀释线来研究营养盐的迁移过程,结合叶绿素a和SPM的数据表明:春、夏季营养盐浓度低于理论稀释浓度可能是由于生物吸收所致,而PO_4-P在春、夏和秋季均有散点高于理论稀释浓度可能与悬浮颗粒物释放有关。     

南黄海与长江口海域夏秋季营养盐分布特征及影响因素

根据2013年6月与11月的夏、秋两季南黄海与长江口北部海水中DIN、PO~(3-)_4-P、SiO~(2-)_3-Si的调查结果,分析了该海域营养盐的浓度状况、季节变化和分布特征,初步探讨了影响该海域营养盐时空变化的主要因素。结果表明,DIN、PO~(3-)_4-P浓度总体符合国家第一类海水标准,其中夏季DIN浓度(5.56±3.43)μmol·L~(-1),PO~(3-)_4-P浓度(0.27±0.27)μmol·L~(-1),SiO~(2-)_3-Si浓度(8.40±6.24)μmol·L~(-1),秋季DIN浓度(7.28±4.09)μmol·L~(-1),PO~(3-)_4-P浓度(0.44±0.32)μmol·L~(-1),SiO~(2-)_3-Si浓度(17.60±9.36)μmol·L~(-1)。调查海域各营养盐的含量均呈明显的季节性变化和垂向变化,表现为秋季普遍高于夏季,底层普遍高于表层。该海域营养盐平面分布的取决于陆源径流与季节性外海海流的强弱竞争,当长江冲淡水的外扩较强时,南黄海营养盐平面分布整体呈现由沿海岸向外海逐渐降低的趋势;当黄海冷水团与外海海流较强时,其分布呈现由外海向沿海岸逐渐降低的相反趋势。     

夏季东海东北部营养盐的分布变化特征

分别于2010年7月和2011年7月,在沿长江冲淡水扩散方向的东海东北部海域进行了典型站点CTD参数的测定和营养盐样品的采集,旨在了解长江不同径流量条件下该区域对长江冲淡水的响应过程及其中营养盐的分布变化特点。结果显示:在长江径流量较大的2010年7月,长江冲淡水(盐度31)在研究区域表层自西向东的扩散范围明显大于径流量较小的2011年7月。而含有高浓度NO_3-N(如15μmol/L)海水扩散范围在两个航次的变化却相反。由于海水层化以及表层浮游植物的吸收,各站表层NO_3-N、SiO_3-Si、PO_4-P等浓度一般较低,温盐跃层和次表层叶绿素最大值层以下其浓度升高并逐渐趋于稳定。2010年7月NH_4-N在研究区域各站贯穿整个深度的浓度明显大于2011年7月。与长江冲淡水和长江口相比,东海东北部水体表层SiO_3-Si/NO_3-N和PO_4-P/NO_3-N等营养盐摩尔比值明显降低。黑潮次表层水和黑潮中层水等水团含有较高的营养盐浓度(NO_3-N,SiO_3-Si及PO_4-P),与长江冲淡水相比,可能构成了东海东北部另一个重要的营养盐来源。     

莱州湾营养盐空间分布特征及年际变化趋势

基于2004-2014年期间,在莱州湾5月及8月开展的22个航次调查结果,研究了莱州湾营养盐的时空分布特征及年际变化趋势。研究发现:莱州湾溶解态无机氮(DIN)、可溶性磷酸盐(PO_4-P)、可溶性硅酸盐(SiO_3-Si)高值区主要出现在莱州湾西南近岸尤其是小清河口海域,小清河及邻近区域陆源输入是影响莱州湾营养盐空间分布的主要因素。2004-2014年莱州湾DIN中位值变化范围8.14~53.98μmol/L,尽管2004年以来莱州湾DIN浓度呈现降低的年际变化趋势,但仍然高于历史数据。硝酸盐是DIN的主要形态,贡献了DIN组成的83%,亚硝酸盐和铵盐的含量占比分别为7%和10%。莱州湾PO_4-P年际变化呈下降趋势,中位值变化范围为0.03~0.49μmol/L。SiO_3-Si中位值变化范围8.5~52.9μmol/L,8月份年际变化呈下降趋势。小清河营养盐入海通量与莱州湾营养盐含量年际波动具有较好的吻合性,是影响莱州湾营养盐年际波动的重要因素。莱州湾DIN/PO_4、SiO_3/DIN、SiO_3/PO_4中位值变化范围分别为:78.9~1112.4、0.2~2.2、40.2~442.5,其中DIN/PO_4、SiO_3/PO_4年际变化呈升高趋势,SiO_3/DIN年际变化趋势不明显。2004-2014年调查期间,莱州湾存在严重的磷限制及季节性的硅限制,营养类型由20世纪80、90年代的贫营养转变为磷限制潜在性富营养,且磷限制的程度呈加剧趋势。     

春、秋季北黄海生源要素的平面分布特征

根据春季和秋季对北黄海2个航次的调查数据,分析了北黄海春秋两季节生源要素的平面分布特征,并简要讨论了其成因.结果表明:(1) 春季北黄海DIN,PO4-P,SiO3-Si的平均浓度分别为(3.46±2.66),(0.18±0.17)和(3.29±3.06)μmol·dm-3,含量较低;到秋季则分别升高至(6.45±3.64),(0.40±0.24)和(7.64±3.84)μmol·dm-3;DO则表现出了相反的变化,秋季较低,春季为秋季的1.42倍.(2) 春季DIN,PO4-P,SiO3-Si在各个层次的分布趋势较为类似,表层和10 m层表现为北黄海中部低,近岸较高,30 m层以下则在冷水团盘踞区及海域东部有高值.DO表层和10 m层变化趋势不显著,但在30 m以下表现出与营养盐相反的分布规律.秋季,DIN,PO4-P,SiO3-Si在各个层次分别具有相同的分布趋势,表层和10 m层表现为北黄海中部低,近岸较高,30 m层以下则在冷水团盘踞区含量较高.而DO由表到底都表现出与营养盐相反的趋势.     

近4年来象山港赤潮监控区营养盐变化及其结构特征

根据2002—2005年4—9月份象山港赤潮监控区表层海水营养盐(Si,N和P)监测基础资料,分析、探讨了监控区水域的营养盐变化及其结构特征。分析结果表明:4年来,监控区水质富营养化严重,DIN的污染程度明显高于PO4-P;Si,N和P营养盐含量的空间波动程度存在明显的年际差异;SiO3-Si,PO4-P和NO3-N含量的月变化特征主要受港湾内藻类等浮游植物的生命活动和陆源径流的共同影响;NH4-N含量的月变化特征受鱼类新陈代谢强弱的影响。4年来NH4-N的含量略有升高,NO3-N和SiO3-Si的含量均有所降低,而NO2-N和PO4-P的含量则保持稳定;SiO3-Si/PO4-P比值略有所减小,NO2-N/DIN,NH4-N/DIN,NO3-N/DIN,DIN/PO4-P和SiO3-Si/DIN的比值均保持稳定。4年来整个监控区DIN一直处于热力学平衡状态,NO3-N量占DIN的83.77%～97.23%,是该海域DIN的主要存在形式,PO4-P一直是该海域初级生产力的主要潜在限制性因子。SiO3-Si/DIN<1,与DIN相比,SiO3-Si略显不足。     

荣成湾营养盐的时空分布特征及其影响因素分析

根据2009年2月、5月、8月、11月4个航次的调查数据,分析了荣成湾水体的溶解无机氮(DIN)、磷酸盐(PO4-P)、硅酸盐(Sio3-Si)的时空分布特征及其影响因素,并对荣成湾营养盐的潜在限制进行了讨论.结果表明,荣成湾营养盐含量及分布与养殖海带的生长周期有着紧密的联系:海带生长初期(11月)营养盐含量较高,营养盐的平面分布呈近岸高外海低的变化趋势,NO3-N为DIN的主要成分;海带生长后期(5月份)水体营养盐含量较低,DIN分布趋势与11月份基本一致,PO4-P表现为湾中部较高,近岸和湾外较低,NO3-N和NHL-N是DIN的主要成分;海带收获后期(8月份)营养盐含量极低,DIN呈近岸浓度低外海浓度高的变化趋势,PO4-P和SiO3-Si则呈近岸高外海低的变化趋势,DIN主要以NH4-N为主.荣成湾水体浮游植物生长在春、秋和冬季基本不受营养盐的限制,夏季主要受到P的限制,基本不受N、Si的限制.     

大窑湾疏浚物倾倒区环境调查研究

本文以1989年8月调查资料为基础,论述了大窑湾疏浚物倾倒区的水化学要素(pH、盐度、DO、COD、浊度)、营养盐(NO_2-N、NO_3-N、NH_4-N、PO_4-P、SiO_3-Si)和重金属(Cu、Zn、Pb、Cd)等污染物分布特征;分析了水质、底质的环境状况及潮流的影响。从环境地球化学观点探讨了该疏浚物倾倒区选择的科学性。     

胶州湾底质溶液中的氮和磷

海洋沉积物底质溶液中生原要素的研究,对于了解这些要素在海水与沉积物之间的交换过程等,具有重要意义。但是在文献中,这方面的报道还是比较少的。 值得注意的是:Rittenberg研究了沉积物管样中NO_3-、NO_2-N、NH_4-N、PO_4-P及SiO_3-Si等的垂直分布,并且探讨了生原要素的再生过程;研究了鄂霍茨克海、白令海及太平洋底质溶液中NH_4-N、PO_4-P、SiO_3-Si及部分NO_3-N与NO_2-N     

青岛崂山湾营养盐分布特征及富营养化评价

根据2014年5月(春季)、8月(夏季)、11月(秋季)和2015年3月(冬季)对青岛崂山湾四个航次的调查资料,分析了无机氮(DIN)、磷酸盐(PO_4-P)和化学需氧量(COD)的含量及结构特征,运用单因子指数、富营养化指数和灰色聚类分析等方法评价了该海域富营养化状况。结果表明:DIN为崂山湾的主要污染因子,营养盐及COD浓度近岸略低于湾中部及湾口。夏季航次氮磷营养盐浓度低于其他季节,冬季航次COD浓度略高。全年N/P平均值为68.35,营养结构特征为磷限制。富营养化指数均值为1.34。灰色聚类分析表明,春季Ⅱ级站位比例为92.86%,无Ⅲ级站位;夏季Ⅱ级和Ⅲ级站位比例分别为64.29%和21.43%;秋季Ⅱ级和Ⅲ级站位比例分别为92.86%和7.14%;冬季100%为Ⅱ级站位。灰色聚类分析法适用于海湾富营养化水平评价。     

近10年涠洲岛周边海域表层海水营养盐含量变化特征

根据2004~2013年间涠洲岛邻近海域共30个航次的营养盐监测结果,分析了涠洲岛邻近海域海水中营养盐的组成和变化特征.结果表明:无机氮(DIN)和活性磷酸盐(PO3-4-P)浓度的季节变化特征均为冬季秋季夏季,Si O2-3-Si各季节浓度差别不大.受陆源输入的影响,无机氮年际变化幅度比较大,整体上呈现上升趋势,NO-3-N与DIN的变化趋势基本相似,且对无机氮的贡献最大;Si O2-3-Si和NH+4-N呈现出逐渐下降的趋势,其中Si O2-3-Si下降趋势比较明显;PO3-4-P则呈现先增加后下降的趋势.营养盐化学计量比以及浮游植物生长营养盐限制因素分析结果显示,涠洲岛邻近海域主要属于磷限制,整个海域处于贫营养化程度.近10年来涠洲岛邻近海域海水中的Si/N逐年降低,N/P先降低后增加,这种变化趋势可能会导致浮游植物种群的变化.     

刚毛藻对静态模拟刺参养殖池塘上覆水营养盐含量的影响

利用室内装置模拟的刺参养殖池塘上覆水,在温度为25℃,光照为(4000±200)lx条件下静态培养刚毛藻48 h,定时测定上覆水中总氮(TN)、氨态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~–-N)、亚硝态氮(NO_2~–-N)、总磷(TP)、活性磷(PO_4~(3–)-P)等营养盐含量,分析了氮磷营养盐含量的动态变化规律,探讨了刚毛藻生物量对沉积物-水界面营养盐含量变化的影响。结果表明,刚毛藻生物量对各营养盐含量的影响存在显著性差异(P0.05)。随着培养时间延长,上覆水中营养盐含量均呈现先增大后减小的趋势。上覆水中各营养盐含量在培养6～24 h时分别达到最大值,其中当刚毛藻生物量为0.5～4.5 g/L时,TN、NO_3~–-N、NO_2~–-N、NH_4~+-N、TP、PO_4~(3–)-P含量达到最大值。继续培养,上覆水中各营养盐的含量逐渐减小,其中生物量为8.5 g/L时刚毛藻对NO_3~–-N、NO_2~–-N的吸收效果最好;生物量为0.5 g/L时刚毛藻对NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P吸收效果最好。因此,高生物量(8.5 g/L)刚毛藻可降低上覆水中NO_3~–-N、NO_2~–-N含量,但低生物量(0.5 g/L)刚毛藻能有效吸收上覆水中的NH_4~+-N、PO_4~(3–)-P。     

2018—2019年庙岛群岛海域营养盐分布及限制特征

文章依据2018 年8月、10月及2019年4月、6月庙岛群岛海域4个航次的调查资料,分析该海域不同月份DIN、PO4-P、SiO3-Si的平面分布及限制特征。结果表明：庙岛群岛海域DIN浓度范围为0.82~95.14 μmol/L,平均值为5.27 μmol/L,在2018年8月最高;PO4-P浓度范围为未检出至2.12 μmol/L,平均值为0.19 μmol/L,在2018年10月最高;SiO3-Si浓度范围为0.25~48.93 μmol/L,平均值为5.38 μmol/L,在2018年8月最高;总体而言,庙岛群岛海域夏季营养盐浓度较高,春季营养盐相对匮乏。庙岛群岛海域2018年8月、10月和2019年6月为PO4-P限制,2019年4月为SiO3-Si和PO4-P限制;PO4-P限制使海域初级生产力受到一定限制,对海水养殖业造成一定影响;SiO3-Si浓度低不利于硅藻生长,从而间接助长甲藻繁殖,因而庙岛群岛海域春季易引发赤潮。     

山东近海溶解态无机营养盐的分布特征研究

根据2006年8月、12月和2007年4月、10月山东近海海区4个航次海水中溶解无机营养盐等的调查资料,分析了该海域5种溶解无机营养盐(包括PO4-P,NO3-N,NO2-N,NH4-N,SiO3-Si)的平面分布和时空变化特征.结果表明,5种营养盐在胶州湾内出现高值,平面分布整体上呈现沿岸浓度高、外海浓度低的趋势;根据绝对限制和相对限制法则,春季和夏季P为限制因子,秋冬季营养盐结构发生变化,由缺P向缺Si转变;SiO3-Si浓度随季节变化逐渐增加,其他营养盐浓度在春季和夏季较低,秋季达到最大值.秋冬季溶解无机营养盐周日变化受潮汐影响明显.     

北黄海西部海区营养盐季节变化及其影响因素探讨

根据2006-07-2007-10对北黄海4个航次调查资料,分析并讨论了北黄海西部海区营养盐四季变化及其影响因素。DIN,PO4-P和SiO3-Si的浓度从春季到冬季逐渐升高。春、夏、秋季营养盐底层浓度均远远大于表层的,冬季营养盐各层浓度相近。黄海冷水团是影响北黄海西部营养盐季节变化的主要因素,黄海暖流和鸭绿江水的输入对北黄海西部营养盐季节变化影响不显著;受北黄海跃层的影响,北黄海西部海区营养盐浓度除冬季外,垂直方向均呈现出分层现象,表层浮游植物吸收营养盐,使表层营养盐浓度低于底层的。     

太平洋表层水某些生物海洋学要素和颗粒谱的分布规律研究

中国第一次南极考察时(1984—1985),由上海至合恩角往返两次横渡太平洋,途中在76个测点做了表层温度、盐度、营养盐(PO_4-P,SiO_3-Si,NO_3-N和NO_2-N),植物色素(叶绿素a和脱镁叶绿酸a)和颗粒有机物(0.89—114μm)含量的分析测定。计算了这些要素间的相关系数,并用主成份分析法分析了对分布格局起决定作用的主要因素。 营养盐、叶绿素a和POM的分布,表现了相似的分布格局,表明北太平洋和南太平洋的亚热带大涡漩区最贫瘠,赤道上升流区(宽约5个纬度)是相对高营养的,由北向南穿过亚热带辐合带进入亚南极区营养盐和生物量急剧增加。在叶绿素a与POM和NO_3-N之间;NO_3-N与PO_4-P之间存在很强的正相关。温度和盐度与上述几个要素则存在明显负相关。主成份分析表明,肥力特别是硝酸盐含量,是决定生物要素分布格局的重要因素。在热带和亚热带区,POM含量低,颗粒谱低平,各粒度级浓度趋向一致。亚南极区不仅POM浓度高,而且颗粒谱峰值明显,硅藻形成明显优势。     

香港近岸海域营养盐结构特征及其对浮游植物生长的影响

本文利用2000年3月至2001年5月在香港近岸牛尾海海域(Porter Shelter, Hong Kong)14个航次的现场调查数据, 对水体中营养盐组成结构和叶绿素a含量进行了分析研究。结果表明, 该海域表层和底层水体中溶解无机氮(DIN, 包括NO3?-N+NO2?-N, NH4+-N)平均浓度范围分别为1.24—9.72mol/L及1.30—7.49mol/L, 均表现为冬季最高、秋季最低。不同季节表层水体中PO43?-P浓度范围为0.14—0.46mol/L, 夏季平均浓度最底; 底层 PO43?-P浓度变化不大, 但夏季仍低于其他季节。不同季节表层和底层水体中SiO32?-Si的变化趋势基本相似, 平均浓度范围分别为7.80—18.47mol/L 和8.13—16.87mol/L, 均在冬季最高, 其它季节差别不大。叶绿素 a分析结果显示, 表层水体高生物量大多出现在夏末秋初季节(如8月份), 春季(4月份)次之; 底层水体叶绿素 a秋季最高, 夏季次之。进一步分析了该海域营养盐对浮游植物生长的可能限制因子, 结果表明表层水体春季呈现氮–磷协同限制的可能性、夏季磷限制较明显, 秋季表现为显著的氮限制。底层水体春、夏季呈现氮–磷协同限制的趋势, 秋季也表现为明显的氮限制。冬季磷酸盐浓度相对氮、硅的含量较低, 但各种营养盐相对于浮游植物生长的最低阈值都比较丰富, 所以, 冬季表、底层水体中营养盐对浮游植物的生长均不形成限制因素。另外, 除了夏季表层水体外, 其它季节该水域浮游植物生长受溶解无机硅限制的可能性较少。